CN201460830U - 直线电机提升弹簧液压平衡抽油机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型的目的在于提供一种实现一机多冲程无级调速、充分利用抽油杆泵下行程能量、弹簧、液压两种平衡重复利用的直线电机弹簧液压平衡抽油机。它是由支架系统、直线电机主提升系统、平衡蓄能系统和微机检测和监测系统组成的；支架系统连接直线电机主提升系统和平衡蓄能系统，微机检测和监测系统连接直线电机主提升系统和平衡蓄能系统。本实用新型是一种直线电机直接提升并能充分利用抽油杆泵下行程能量的弹簧、液压两种平衡重复利用方式结合的复合型抽油机。本实用新型能够实现一机多冲程无级调速和充分平衡及检测控制，具有独立的交、直流直线电机提升系统和弹簧液压双重平衡储能辅助提升系统以及检测控制系统。

Description

直线电机提升弹簧液压平衡抽油机
(一)技术领域
本实用新型涉及采油机械设备，具体说就是直线电机提升弹簧液压平衡抽油机。
(二)背景技术
目前，油田抽油机大量使用机械式游梁抽油机。由于存在耗费钢材量大、安装调试困难、功率消耗大等问题，正在被日益发展的液压抽油机、链条式抽油机和其它类型抽油机所代替。国内外的抽油机以寻求减少传动环节来改进和代替传统的机械式游梁抽油机为发展方向。由于抽油机需要长期连续重复工作，因而功率损失对节能的影响较大，降低提升功率和充分利用抽油下行程能量的设计是极其重要的关键问题。
(三)发明内容
本实用新型的目的在于提供一种实现一机多冲程冲次无级调速、充分利用抽油杆泵下行程能量，弹簧、液压两种平衡重复利用的直线电机提升弹簧液压平衡抽油机。
本实用新型的目的是这样实现的：它是由支架系统29、直线电机主提升系统30、平衡蓄能系统34、微机检测和监测系统37组成的；支架系统29连接直线电机主提升系统30和平衡蓄能系统34，微机检测和监测系统37连接直线电机主提升系统30和平衡蓄能系统34。
本实用新型还有以下技术特征：
(1)所述的支架系统29包括机架安装平台1、机架支撑对称双立柱2、稳定平台3、传感器安装架4和三柱定位梁5；机架安装平台1连接机架支撑对称双立柱2，机架支撑对称双立柱2连接稳定平台3，稳定平台3连接传感器安装架4，三柱定位梁5位于支架系统29的最上方。机架安装平台1的形状为长方形，长方形中心处有法兰，法兰上有螺栓孔，机架安装平台下面1是油井护套法兰。
(2)所述的直线电机主提升系统30由电气单元31、直线电机单元32和传感器单元33组成；传感器单元33连接电气单元31，电气单元31连接直线电机单元32。
(3)所述的电气单元31包括电源控制电路6、V-M调速系统或交流变频调速系统7和PLC控制器8；电源控制电路6分别连接V-M调速系统或交流变频调速系统7和PLC控制器8。
(4)所述的直线电机单元32由直线电机初级9、直线电机动次级10、动次级定位导轮12、动次级导轮13和动次级与光杆连接器14组成；直线电机初级9位于直线电机动次级10的外侧，动次级定位导轮12和动次级导轮13位于直线电机动次级10外侧，动次级与光杆连接器14位于直线电机动次级10的下端。
(5)所述的传感器单元33包括上传感器39和下传感器38和磁铁40；上传感器39位于直线电机上冲程限位定位点，下传感器38位于直线电机下行程限位定位点。
(6)所述的平衡蓄能系统34包括液压泵站15、液压单元35、蓄能器20和平衡单元36；液压泵站15连接液压单元35，液压单元35连接蓄能器20和平衡单元36。
(7)所述的液压单元35包括平衡油缸16、液压柱塞17、液压平衡柱塞杆18和液压油管路19；液压油管路19连接平衡油缸16，液压柱塞17、液压平衡柱塞杆18位于平衡油缸16的中部。
(8)所述的平衡单元36包括平衡压力弹簧21和弹簧平衡传力管22；平衡压力弹簧21连接弹簧平衡传力管22。
(9)所述的微机检测和监测系统37包括内装PC机23、I/O接口电路板24、显示器25和检测元件26；检测元件26连接内装PC机23，内装PC机23连接I/O接口电路板24和显示器25。
本实用新型直线电机弹簧液压平衡抽油机，是一种直线电机直接提升并能充分利用抽油杆泵下行程能量的弹簧、液压两种平衡重复利用方式结合的复合型抽油机。本实用新型能够实现一机多冲程无级调速和充分平衡及检测控制，具有独立的交、直流直线电机提升系统和弹簧液压双重平衡储能辅助提升系统以及检测控制系统。
(四)附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
(五)具体实施方式
下面结合附图举例对本实用新型作进一步说明。
实施例1，结合图1，本实用新型直线电机弹簧液压平衡抽油机，它是由支架系统(29)、直线电机主提升系统(30)、平衡蓄能系统(34)和微机检测和监测系统(37)组成的；支架系统(29)连接直线电机主提升系统(30)和平衡蓄能系统(34)，微机检测和监测系统(37)连接直线电机主提升系统(30)和平衡蓄能系统(34)。
所述的支架系统(29)包括机架安装平台(1)、机架支撑对称双立柱(2)、稳定平台(3)、传感器安装架(4)和三柱定位梁(5)；机架安装平台(1)连接机架支撑对称双立柱(2)，机架支撑对称双立柱(2)连接稳定平台(3)，稳定平台(3)连接传感器安装架(4)，三柱定位梁(5)位于支架系统(29)的最上方。
所述的直线电机主提升系统(30)由电气单元(31)、直线电机单元(32)和传感器单元(33)组成；传感器单元(33)连接电气单元(31)，电气单元(31)连接直线电机单元(32)。
所述的电气单元(31)包括电源控制电路(6)、V-M调速系统或交流变频调速系统(7)和PLC控制器(8)；电源控制电路(6)分别连接V-M调速系统或交流变频调速系统(7)和PLC控制器(8)。
所述的直线电机单元(32)由直线电机初级(9)、直线电机动次级(10)、动次级定位导轮(12)、动次级导轮(13)和动次级与光杆连接器(14)组成；直线电机初级(9)位于直线电机动次级(10)的外侧，动次级定位导轮(12)和动次级导轮(13)位于直线电机动次级(10)外侧，动次级与光杆连接器(14)位于直线电机动次级(10)的下端。
所述的传感器单元(33)包括上传感器(11)和下传感器(110)；上传感器(11)位于直线电机运动行程的上定位点，下传感器(110)位于直线电机运动行程的下定位点。
所述的平衡蓄能系统(34)包括液压泵站(15)、液压单元(35)、蓄能器(20)和平衡单元(36)；液压泵站(15)连接液压单元(35)，液压单元(35)连接蓄能器(20)和平衡单元(36).
所述的液压单元(35)包括平衡油缸(16)、液压柱塞(17)、液压平衡柱塞杆(18)和液压油管路(19)；液压油管路(19)连接平衡油缸(16)，液压柱塞(17)、液压平衡柱塞杆(18)位于平衡油缸(16)的中部。
所述的平衡单元(36)包括平衡压力弹簧(21)和弹簧平衡传力管(22)；平衡压力弹簧(21)连接弹簧平衡传力管(22)。
所述的微机检测和监测系统(37)包括内装PC机(23)、I/O接口电路板(24)、显示器(25)和检测元件(26)；检测元件(26)连接内装PC机(23)，内装PC机(23)连接I/O接口电路板(24)和显示器(25)。
实施例2，结合图1，本实用新型直线电机弹簧液压平衡抽油机，工作原理如下：开机前应根据油井泵挂负荷，调整弹簧压力行程参数给蓄能器充填气体，起动液压泵给液压油缸和蓄能器充油液并调节压力参数，调整直线电机控制给定参数。
提升过程即负载上行程，开机启动使直线电机动次级向上运动的同时平衡储能弹簧和蓄能器油液对液压柱塞的压力作用。通过光杆连接器，使抽油杆泵和抽油管内油液一同被提升，当三柱定位梁被提升到上传感器位置时系统控制直线电机停车并换向。
平衡蓄能过程即负荷下行程。在光杆泵挂负荷的作用下使动次级、弹簧平衡传力管、液压平衡柱塞杆一同向下运行，直线电机回馈制动发电送回电网，通过弹簧档圈压下弹簧和液压柱寒将油缸内油液压到蓄能器。这样将负荷下降能量储存在弹簧和蓄能器中，三柱定位梁运动到下行程传感器位置点时，下传感器发出停止下行程控制信号，系统控制下一次提升上冲程。实现储能平衡--提升的重复连续工作。
实施例3，使用本发明抽油机时，应把组装好的整机吊起，架在油井护套法兰上面，用螺栓连接两个法兰。组装支架单元时，应保证机架支撑对称双立柱(2)与机架安装平台(1)、稳定平台(3)的相互垂直度和平行对称。

Claims (11)

1.一种直线电机提升弹簧液压平衡抽油机，它是由支架系统(29)、直线电机主提升系统(30)、平衡蓄能系统(34)、微机检测和监测系统(37)组成的；其特征在于：支架系统(29)连接直线电机主提升系统(30)和平衡蓄能系统(34)，微机检测和监测系统(37)连接直线电机主提升系统(30)和平衡蓄能系统(34)。
2.根据权利要求1所述的一种直线电机提升弹簧液压平衡抽油机，其特征在于：所述的支架系统(29)包括机架安装平台(1)、机架支撑对称双立柱(2)、稳定平台(3)、传感器安装架(4)和三柱定位梁(5)；机架安装平台(1)连接机架支撑对称双立柱(2)，机架支撑对称双立柱(2)连接稳定平台(3)，稳定平台(3)连接传感器安装架(4)，三柱定位梁(5)位于支架系统(29)的最上方。
3.根据权利要求2所述的一种直线电机提升弹簧液压平衡抽油机，其特征在于：所述的机架安装平台(1)的形状为长方形，长方形中心处有法兰，法兰上有螺栓孔，机架安装平台(1)下面是油井护套法兰。
4.根据权利要求1所述的一种直线电机提升弹簧液压平衡抽油机，其特征在于：所述的直线电机主提升系统(30)由电气单元(31)、直线电机单元(32)和传感器单元(33)组成；传感器单元(33)连接电气单元(31)，电气单元(31)连接直线电机单元(32)。
5.根据权利要求4所述的一种直线电机提升弹簧液压平衡抽油机，其特征在于：所述的电气单元(31)包括电源控制电路(6)、V-M调速系统或交流变频调速系统(7)和PLC控制器(8)；电源控制电路(6)分别连接V-M调速系统或交流变频调速系统(7)和PLC控制器(8)。
6.根据权利要求4所述的一种直线电机提升弹簧液压平衡抽油机，其特征在于：所述的直线电机单元(32)由直线电机初级(9)、直线电机动次级(10)、动次级定位导轮(12)、动次级导轮(13)和动次级与光杆连接器(14)组成；直线电机初级(9)位于直线电机动次级(10)的外侧，动次级定位导轮(12)和动次级导轮(13)位于直线电机动次级(10)外侧，动次级与光杆连接器(14)位于直线电机动次级(10)的下端。
7.根据权利要求4所述的一种直线电机提升弹簧液压平衡抽油机，其特征在于：所述的传感器单元(33)包括上传感器(39)和下传感器(38)和磁铁(40)；上传感器(39)位于直线电机上行程的限位定位点，下传感器(38)位于直线电机下行程的限位定位点。
8.根据权利要求1所述的一种直线电机提升弹簧液压平衡抽油机，其特征在于：所述的平衡蓄能系统(34)包括液压泵站(15)、液压单元(35)、蓄能器(20)和平衡单元(36)；液压泵站(15)连接液压单元(35)，液压单元(35)连接蓄能器(20)和平衡单元(36)。
9.根据权利要求8所述的一种直线电机提升弹簧液压平衡抽油机，其特征在于：所述的液压单元(35)包括平衡油缸(16)、液压柱塞(17)、液压平衡柱塞杆(18)和液压油管路(19)；液压油管路(19)连接平衡油缸(16)，液压柱塞(17)、液压平衡柱塞杆(18)位于平衡油缸(16)的中部。
10.根据权利要求8所述的一种直线电机弹簧液压平衡抽油机，其特征在于：所述的平衡单元(36)包括平衡压力弹簧(21)和弹簧平衡传力管(22)；平衡压力弹簧(21)连接弹簧平衡传力管(22)。
11.根据权利要求1所述的一种直线电机提升弹簧液压平衡抽油机，其特征在于：所述的微机检测和监测系统(37)包括内装PC机(23)、I/O接口电路板(24)、显示器(25)和检测元件(26)；检测元件(26)连接内装PC机(23)，内装PC机(23)连接I/O接口电路板(24)和显示器(25).
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